(57)【要約】【課題】パターンの検査とリペアにおいて、位置決めを連携して行うことである。【解決手段】検査リペア装置１０は、基台１２の上に、検査対象物の配線パターン８を含むガラス基板６を保持するＸＹテーブル１４が搭載され、その上方に検査器１８に接続されるプローブ１６とリペア機構部２０とが所定の位置関係を保って設けられる。リペア機構部２０は、集束イオンビームを形成し配線パターンの補修部位に照射するビーム照射部と、ビーム照射部の先端部に接続され、検査対象物を覆って局部的に真空とする局部的真空鏡筒を有する。配線パターンの欠落の補修には、局部的真空鏡筒の内部に補填材料を含むリペア用ガスを導入し、集束イオンビームとの協働で、欠落部に補填材料を付着させる。配線パターンの短絡は、リペア用ガスを用いないで集束イオンビームにより切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルに保持された検査対象物のパターンの補修部位を検出する検査部と、
テーブルに対し相対的に移動し、検査部において検出された補修部位においてパターンを補修するリペア部と、
を備え、
リペア部は、
集束イオンビームを生成し、検査対象物に照射するビーム照射部と、
ビーム照射部の先端部に一方端の開口が接続され、他方端の開口は検査対象物の欠陥部位を含む局部的表面に向かいあって検査対象物を覆う鏡筒部であって、真空排気により、その内部が任意の真空度に維持される局部的真空鏡筒と、
局部的真空鏡筒又はビーム照射部に、パターンの断線を補填する補填材料を含むリペア用ガスを供給する供給手段と、
を含み、集束イオンビームとリペア用ガスの協働によって、補填材料をパターンの補修部位に付着させることを特徴とする検査リペア装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査リペア装置において、
検査部は、パターンの補修部位が、パターンの一部欠落を補修することを要する要補填部位か、またはパターンを一部切断する補修を要する要切断部位かを判断する判断手段を有し、
リペア部は、判断手段の判断結果に応じ、供給手段を制御して、補修部位が要切断部位である場合にリペア用ガスの供給を止める制御手段を有し、集束イオンビームを要切断部位に照射してその部位を切断することを特徴とする検査リペア装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査リペア装置において、
制御手段はさらに、
判断手段の判断に応じ、ビーム照射部を制御し、集束イオンビームの照射エネルギの大きさを変更することを特徴とする検査リペア装置。
【請求項４】
テーブルに保持された検査対象物のパターンの補修部位を検出する検査部と、
テーブルに対し相対的に移動し、検査部において検出された補修部位においてパターンを補修するリペア部と、
を備え、
リペア部は、
集束イオンビームを生成し、検査対象物に照射するビーム照射部と、
ビーム照射部の先端部に一方端の開口が接続され、他方端の開口は検査対象物の欠陥部位を含む局部的表面に向かいあって検査対象物を覆う鏡筒部であって、真空排気により、その内部が任意の真空度に維持される局部的真空鏡筒と、
局部的真空鏡筒又はビーム照射部に設けられ、パターンの断線を修復する修復材料を含むターゲットと、
を含み、集束イオンビームをターゲットに当てて、修復材料をパターンの欠陥部位に付着させることを特徴とする検査リペア装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の検査リペア装置において、
局部的真空鏡筒の真空度は、１０-4Ｔｏｒｒより大気圧側であることを特徴とする検査リペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査リペア装置に係り、特に電子部品の検査に基づいてそのパターンの補修を行う検査リペア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品に欠陥がある場合、さまざまな方法で補修が検討される。大きな部品の場合には、半田を用いて欠損部分を補填し、またカッター等で短絡部分を切断できる。これが小さくなると、光学的装置の助けを借りることになる。さらに微細となり、例えばＬＳＩチップのパターンの欠陥になると、電子顕微鏡の視野の中で電子ビームにより微小パターンを切断し、あるいは、マスクと蒸着技術を用いて微小パターンを付加する。これらの他にも様々な技術が周知である。
【０００３】
また、上記のように、パターンが微細化すると、電子顕微鏡や蒸着装置を用いる等、高真空下での作業となり、面倒である。これに関連し、リペア技術ではないが、真空技術を用いる分野で、高真空技術の煩雑さを低減するものとして、非特許文献１に開示される局所真空システム対応の電子ビーム露光技術が注目される。この技術は、電子ビーム鏡筒の下部に、差動排気用のアセンブリパッドを設け、この差動排気用アセンブリパッドは、ステージに対しＮ2ガスを吹き付け、一方で真空に引く。アセンブリパッドには、電子ビームが通る穴が設けられる。このＮ2ガス吹き付けと真空引きのバランスで、ステージから微小隙間でアセンブリパッドを浮上させ、電子ビームを通す穴からの真空漏れを抑制する。同文献によれば、ステージの上の電子ビーム露光領域を１Ｐａの真空度に保つことができる、と述べられている。この技術によれば、電子ビーム露光領域の局所的真空が可能である。
【０００４】
【非特許文献１】小泉，武藤，武田，安芸，「局所真空システム対応の電子ビーム露光用鏡筒」，ＬＳＩテスティングシンポジウム会議録，平成１４年１１月７−８日，ｐ．２２９−２３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たとえば液晶ディスプレイ用にパターンが配置されたガラス基板についてパターンの検査を行い、欠陥があればこれを補修する場合、微細化が進み、ガラス基板が大型化すると、その補修は困難度が高くなる。すなわち、パターンの微細化のための電子ビーム切断や、マスク蒸着を行うには、大型のガラス基板を収納できる真空装置が必要である。例えば１ｍ角を越すガラス基板では、その真空装置は相当に大型なものとなる。真空を用いない方法、例えばレーザ切断を用いる場合には、パターンの微細化対応に限界がある。また、切断された微小パターンを精度よく補填することについては、大気圧下での適当な方法がない。
【０００６】
また、従来技術は、パターンの欠陥を検出する検査装置と、補修を行う電子ビーム装置や真空蒸着装置等のリペア装置とが別々で、欠陥パターンの位置決めが非常に困難で、検査とリペアとの連携が十分でない。この点は非特許文献１の技術についても同様である。すなわち、非特許文献１は、電子ビーム露光について局所的排気の可能性を提案しているが、これは露光という前後の作業と独立した作業に関してはそれのみで注目される技術であるが、パターンの検査と補修といった２つの作業間における位置決めが必要な連携技術にはやはり十分ではない。
【０００７】
本発明の目的は、パターンの検査とリペアにおいて、位置決めを連携して行うことができる検査リペア装置を提供することである。他の目的は、大型基板において微細なパターンの補修を可能とする検査リペア装置を提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも１つに貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る検査リペア装置は、テーブルに保持された検査対象物のパターンの補修部位を検出する検査部と、テーブルに対し相対的に移動し、検査部において検出された補修部位においてパターンを補修するリペア部と、を備え、リペア部は、集束イオンビームを生成し、検査対象物に照射するビーム照射部と、ビーム照射部の先端部に一方端の開口が接続され、他方端の開口は検査対象物の欠陥部位を含む局部的表面に向かいあって検査対象物を覆う鏡筒部であって、真空排気により、その内部が任意の真空度に維持される局部的真空鏡筒と、局部的真空鏡筒又はビーム照射部に、パターンの断線を補填する補填材料を含むリペア用ガスを供給する供給手段と、を含み、集束イオンビームとリペア用ガスの協働によって、補填材料をパターンの補修部位に付着させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る検査リペア装置において、検査部は、パターンの補修部位が、パターンの一部欠落を補修することを要する要補填部位か、またはパターンを一部切断する補修を要する要切断部位かを判断する判断手段を有し、リペア部は、判断手段の判断結果に応じ、供給手段を制御して、補修部位が要切断部位である場合にリペア用ガスの供給を止める制御手段を有し、集束イオンビームを要切断部位に照射してその部位を切断することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る検査リペア装置において、制御手段はさらに、判断手段の判断に応じ、ビーム照射部を制御し、集束イオンビームの照射エネルギの大きさを変更することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る検査リペア装置は、テーブルに保持された検査対象物のパターンの補修部位を検出する検査部と、テーブルに対し相対的に移動し、検査部において検出された補修部位においてパターンを補修するリペア部と、を備え、リペア部は、集束イオンビームを生成し、検査対象物に照射するビーム照射部と、ビーム照射部の先端部に一方端の開口が接続され、他方端の開口は検査対象物の欠陥部位を含む局部的表面に向かいあって検査対象物を覆う鏡筒部であって、真空排気により、その内部が任意の真空度に維持される局部的真空鏡筒と、局部的真空鏡筒又はビーム照射部に設けられ、パターンの断線を修復する修復材料を含むターゲットと、を含み、集束イオンビームをターゲットに当てて、修復材料をパターンの欠陥部位に付着させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る検査リペア装置において、局部的真空鏡筒の真空度は、１０-4Ｔｏｒｒより大気圧側であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、検査部は、テーブルに保持された検査対象物のパターンの補修部位を検出し、リペア部は、テーブルに対し相対的に移動し、補修部位においてパターンを補修する。したがって、検査部と移動部とは、同じテーブルに固定された検査対象物の補修部位について、相対移動するだけであり、従来技術のように、いったんテーブルから外して別の真空装置等に移しなおすことが不要である。したがって、パターンの検査とリペアにおいて、位置決めを連携して行うことができる。
【００１４】
また、リペアは、局所的真空鏡筒等の中で、補填材料を含むリペア用ガスと集束イオンビームとの協働によって補填材料を付着させることで行う。集束イオンビームは、一般の露光用電子ビームより集束度が高く、高いエネルギ密度が得られやすく、リペア用ガス中の補填材料の分子等との反応が進みやすい。また、パターンのリペアにおけるビームの微細度及びその精度は、そのパターンの露光のときのものに比較して一般に緩和されるので、その分局部的真空鏡筒の中の真空度を緩和でき、したがってリペア用ガスをその分十分に居急できる。このように、リペアしたいところのみを局部的に真空とし、その真空度の中でリペア用ガスと集束イオンビームとを協働させ、補填材料を補修部位に付着できる。したがって、従来技術のように大型の真空装置を要することなく、大型基板において微細なパターンの補修が可能となる。
【００１５】
また、検査部は、パターンの補修部位が、要補填部位か、または要切断部位かを判断し、要切断部位のときは、リペア用ガスの供給を止めることとするので、集束イオンビームが直接パターンの補修部位に放射され、そのエネルギで補修部位を切断できる。したがって、リペアガスの供給を止める簡単な制御で、補修部位の補填から切断に作業を切り替えることができる。
【００１６】
また、判断手段の判断に応じ、集束イオンビームの照射エネルギの大きさを変更するので、切断の場合に照射エネルギを高くして、切断速度を任意に調整でき、例えば、切断速度を速めることができる。
【００１７】
また、局部的真空鏡筒等の中に修復材料を含むターゲットを含むので、これに集束イオンビームを当て、いわゆるスパッタ作用により修復材料を飛び出させてパターンの欠陥部位に付着させることができる。したがって、従来技術のように大型の真空装置を要することなく、大型基板において微細なパターンの補修が可能となる。
【００１８】
また、局部的真空鏡筒の真空度は、１０-4Ｔｏｒｒより大気圧側であるので、非特許文献１の電子ビーム露光より粗い真空度でよく、局部的真空にする時間を短縮できる。
【００１９】
以上のように、本発明に係検査リペア装置によれば、パターンの検査とリペアにおいて、位置決めを連携して行うことができる。また、大型基板であっても微細なパターンの補修が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態に付き詳細に説明する。以下においては、検査及びリペア対象をガラス基板上に複数整列配置された液晶ディスプレイ用配線パターンとしたが、さらに液晶ディスプレイを構成する回路素子が作りこまれてもよく、あるいは半完成液晶ディスプレイや、完成液晶ディスプレイであってもよい。液晶ディスプレイはパッシブ型でもアクティブ型でもよく、その構成を問わない。また、ガラス基板上のパターンあるいはデバイスでなくても、基板上に配列されるデバイスであればよく、例えば、ＬＳＩウエファ上のパターンやデバイス、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）等におけるパターンや半導体デバイスであってもよい。
【００２１】
また、以下に説明するビームやパターンの寸法、真空度等の数値は、説明のための一例であって、局部的真空の下で、集束イオンビームによる補修部位のリペアができる範囲であればいかなる数値であってもよい。
【００２２】
また、パターンのオープン・ショートや、デバイスの特性を検査するためにデバイスの検査端子に信号を入出力するプローブは、複数のプローブ針を有するいわゆる接触型プローブとして説明するが、非接触式プローブであってもよい。例えば、プローブと検査端子との間を高周波信号で交信して特性検査を行ってもよく、光センサをプローブに設け、デバイスの光学的検査を行う部分を測定端子として扱って特性測定を行うものとしてもよい。
【００２３】
図１は、検査リペア装置１０の構成図である。図１には、検査リペア装置１０の構成要素ではないが、検査及びリペアの対象として、ガラス基板６の上の配線パターン８が示される。ガラス基板６は、例えば大きさが１ｍ角の、液晶ディスプレイ用大型ガラス基板で、配線パターン８は、液晶ディスプレイのためのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等のパターンである。パターン幅の一例は、約４μｍである。
【００２４】
検査リペア装置１０は、基台１２の上にＸＹテーブル１４が搭載され、その上方にプローブ１６、およびリペア機構部２０が設けられる。これらの要素が本体機構部分である。そしてプローブ１６は検査器１８に接続され、リペア機構部２０は、後述するように集束イオンビーム及び局部的真空のためのＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２に接続され、ＸＹテーブル１４は駆動部２４に接続される。これらの要素が本体機構部分を駆動する部分、あるいは検査の実体的部分に相当する。そして、これらは装置制御部２６に接続され、その制御の下に置かれる。すなわちＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２はリペア制御部３０に接続され、検査器１８は検査制御部３２に接続され、駆動部２４はプローバ制御部３４に接続される。これらの制御部は、それぞれ内部配線等で接続され、装置制御部２６として全体が連携して検査リペア装置１０を制御する。
【００２５】
ここで、プローブ１６と検査器１８と検査制御部３２とは、検査リペア装置１０の検査部に相当し、リペア機構部２０とＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２とリペア制御部３０とは、検査リペア装置１０のリペア部に相当する。
【００２６】
基台は、本体機構部分を支えるもので、例えば防振台を含む金属製筐体で構成できる。ＸＹテーブル１４は、検査対象物のガラス基板６を保持し、図１に示すＸＹ平面内で移動可能なテーブルである。プローブ１６は、測定対象物であるガラス基板６上の配線パターン８の測定部にそれぞれ接触するプローブ針を有するもので、図１に示すＺ方向に昇降可能である。
【００２７】
ＸＹテーブル１４のＸＹ駆動、プローブ１６のＺ駆動は、プローバ制御部３４の制御の下で駆動部２４により行われる。駆動部２４は、ＸＹテーブル１４を精密な位置精度で移動駆動する制御モータや、プローブ１６を精密に測定負荷をかけながら昇降させる制御モータ等で構成できる。ガラス基板６の位置精度を確保するため、図示されていない位置センサからの信号がプローバ制御部３４に入力される。
【００２８】
図１の構成では、ＸＹテーブル１４のＸＹ移動により、ガラス基板６はプローブ１６に対しＸＹ平面内で自由に位置決めができる。この他の機構を用いて、ガラス基板６をプローブ１６に対しＸＹ平面内で自由に位置決めができるものとしてもよい。例えば、ガラス基板６の各辺を把持機構により把持し、把持機構をリニアモータ等でＸ方向及びＹ方向に移動可能としてもよい。このようにすることで、ガラス基板６を直接テーブルの表面で支持する必要がなくなり、テーブルの平坦度がほとんど不要になる。
【００２９】
検査器１８は、検査対象物であるガラス基板６上の配線パターンのオープン・ショート及びその抵抗値等の特性値を測定する機器である。また、オープン・ショートの検査から、検査した配線パターン８が、パターンを一部切断する補修を要する要切断部位か、またはパターンの一部欠落を補修することを要する要補填部位かを判断する。
【００３０】
図２は、配線パターン８の欠陥の典型的な２つの場合を示す図である。図２（ａ）は、隣接する配線パターン８，９が、途中で短絡しているもので、パターンを一部切断する補修を要する要切断部位を要するものである。図２（ｂ）は、配線パターン８がその途中で断線しているもので、パターンの一部欠落を補修することを要する要補填部位である。これらの図から容易に理解できるように、検査器１８において、隣接する配線パターン８，９の間に導通が検出されれば要切断部位と判断することができ、１つの配線パターン８における両端の測定端子間で導通がなければ要補填部位と判断することができる。
【００３１】
リペア機構部２０は、プローブ１６と所定の位置関係で正確に配置される。その相対位置関係は予め精密に設定され、あるいは定期的に較正される。したがって、プローブ１６と検査器１８によって配線パターン８が補修を要するものとしてその補修部位が検出されると、ＸＹテーブル１４がその所定位置関係だけ移動し、その補修部位が正確にリペア機構部２０の真下に位置するようになる。
【００３２】
その関係を模式的に図３に示す。図３は、図１の平面図に相当し、ガラス基板６と、プローブ１６が検査を行っているときのプローブ１６の範囲にある配線パターン８と、リペア機構部２０がリペアを行っているときのリペア機構部２０の範囲にある配線パターン８を、仮想的に示す図である。実際の同時刻において、必ずしも同時にプローブ１６の範囲の中央と、リペア機構部２０の範囲の中央とにそれぞれ配線パターン８がくる必要はないが、プローブ１６が検査を行っている時は当然その範囲の中央に検査対象の配線パターン８が位置し、そして、それが補修対象と判断されると、ＸＹテーブル１４が所定の位置関係で移動するので、リペア機構部２０の範囲の中央にその配線パターン８がきて、リペア機構部２０がリペアを行う準備ができるのである。
【００３３】
このように、リペア機構部２０は、ＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２とともに、リペア制御部３０の制御の下で、プローブ１６と検査器１８を含んで構成される検査部と連携し、検査部によって補修要と判断された部位を、速やかに補修する機能を有するものである。
【００３４】
図４は、リペア機構部２０と、ＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２と、リペア制御部３０の接続関係と、それらの内部構成を示す図である。リペア機構部２０は、集束イオンビーム鏡筒５０の中に収納される集束イオンビーム４０を生成するための各要素と、集束イオンビーム鏡筒５０の下部に接続される局部的真空鏡筒８０とから構成される。
【００３５】
集束イオンビーム鏡筒５０は、上方は円筒形で、下方に向かう先端部が約６０度の頂角を有する円錐形となる金属製の筒で、円錐形の先端は頭が切られてイオンビームを局部的真空鏡筒８０に向かって放射する開口を有する。そして円筒形の側壁に真空装置（ＶＡＣ）１０２に接続される排気口５２が設けられる。ビーム放射開口と、排気口５２以外は気密に構成される。
【００３６】
集束イオンビーム鏡筒５０の中には、周知の集束イオンビーム生成要素が、集束イオンビーム４０のビーム軸に沿って配置される。すなわち、電子銃５４、引出し電極５６、コンデンサレンズ５８、対物アパーチャ６０、中間レンズ６２、プローブ電流検出器６４、ブランキング偏向器対６６、ビームブランキングアパーチャ６８、走査コイル７０、対物レンズ７２が、この順に配置され、電子銃５４から引き出されたイオンビームが絞られて集束イオンビーム４０となる。これらの要素は、リペア制御部３０の制御の下でイオンビーム駆動部（ＩＢ）１００によって作動される。
【００３７】
局部的真空鏡筒８０は、中央に集束イオンビーム４０を通すビーム通路８６を有し、上部に略円錐形くぼみを有する略円筒形の部材で、ビーム通路８６の部分が、減圧ガス導入口８８に接続される減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４によって、局部的に減圧ガスが供給されまたは真空にされる部材である。局部的真空鏡筒８０の上部８２は、集束イオンビーム鏡筒５０の先端の円錐形に適合する形状を有し、集束イオンビーム鏡筒５０のイオンビーム放射開口に合わせた開口を有して、集束イオンビーム鏡筒５０と気密に接続される。またその下部８４は、平坦な面に加工されて、中央にビーム通路の出口を有する。下部８４の平坦面は、ＸＹテーブル１４の上に保持されるガラス基板６の上面に略平行に向かいあって配置される。
【００３８】
局部的真空鏡筒８０の下部８４の平坦面には、ガラス基板６又はＸＹテーブル１４の上面に向かって、複数の噴出開口９１と、複数の真空開口９３が配置される。噴出開口９１は、局部的真空鏡筒８０の下部８４の外周に近い側に複数配置され、それぞれは、その出口のところに整流作用を有する多孔質カーボン等の多孔質フィルタ９０が設けられ、加圧気体供給口９２を介して加圧気体供給部（ＣＯＭＰ）１０６に接続される。また、真空開口９３は、局部的真空鏡筒８０の下部８４におけるビーム通路８６の出口と多孔質フィルタ９０との間の領域に複数配置され、真空供給口９４，９６を介して真空装置（ＶＡＣ）１０２に接続される。
【００３９】
局部的真空鏡筒８０の下部８４と、ガラス基板６又はＸＹテーブル１４の上面との隙間は、いわゆる流体軸受機構を形成する。すなわち、局部的真空鏡筒８０の下部８４の外周に近い側に配置される複数の噴出開口９１には、加圧気体供給口９２を介して加圧気体供給部（ＣＯＭＰ）１０６から圧力および流量が制御された加圧気体が供給され、その加圧気体は、この隙間に噴き出す。また、局部的真空鏡筒８０の下部８４におけるビーム通路８６の出口と多孔質フィルタ９０との間の領域に配置される複数の真空開口９３には、真空供給口９４，９６を介して真空装置（ＶＡＣ）１０２から吸引圧力及び吸引流量が制御された減圧、すなわち真空が供給され、この隙間の気体を吸引する。したがって、加圧気体の噴き出しと、真空の吸引と、リペア機構部２０の重量とのバランスをとることで、リペア機構部２０をガラス基板６又はＸＹテーブル１４の上面から浮上させることができる。
【００４０】
このバランスをとることで、リペア機構部２０をガラス基板６又はＸＹテーブル１４の上面との間の隙間は、例えば約５μｍとすることができる。そして、局部的真空鏡筒８０の下部８４は、外周側に気体の噴き出し開口が配置され、その内側に真空開口が配置され、さらにその内側の中央にビーム通路８６の出口が配置される構成となっている。したがって、ビーム通路８６の減圧または真空は、局部的真空鏡筒８０の外側に漏れにくい構成である。このように、気体軸受機構を利用することで、ビーム通路８６とガラス基板６又はＸＹテーブル１４の上面との間に隙間があっても、ビーム通路８６の減圧または真空を局所的に維持することができる。
【００４１】
上記のように、ＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック２２は、イオンビーム駆動部（ＩＢ）１００、真空装置（ＶＡＣ）１０２、減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４、加圧気体供給部（ＣＯＭＰ）１０６によって構成される。
【００４２】
イオンビーム駆動部（ＩＢ）１００は、上記のように集束イオンビーム生成要素を作動させるためのもので、例えば電子銃５４の印加電圧、各レンズの集光あるいは偏向電圧、走査コイル７０の走査電圧等が、リペア制御部３０の指令の下で設定されて対応する各要素に供給される。
【００４３】
真空装置（ＶＡＣ）１０２は、集束イオンビーム鏡筒５０の排気口５２、局部的真空鏡筒８０の真空供給口９４，９６に、真空を供給するものであるが、リペア制御部３０の指令の下で、それぞれ独立に真空度等が設定される。つまり、各真空供給系統は独立に設けられ、それぞれ真空ポンプ、流量計、圧力計等を備えることが望ましい。すなわち、集束イオンビーム鏡筒５０の中の真空度は集束イオンビーム４０の進路が乱されない程度の高真空を要し、また、局部的真空鏡筒８０の真空開口には気体軸受機構の条件を満たす制御された減圧すなわち真空が要求される。
【００４４】
同様に、加圧気体供給部（ＣＯＭＰ）１０６は、リペア制御部３０の指令の下で、気体軸受機構の条件を満たす制御された気体圧が生成され、局部的真空鏡筒８０の噴出開口に供給される。使用される気体としては空気も可能であるが、Ｎ2ガス等の不活性気体が望ましい。具体的には、高圧気体源、圧力制御弁、流量計等を用いて構成される。
【００４５】
減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４は、減圧ガスまたは真空を、減圧ガス導入口８８を介してビーム通路８６に供給するもので、配線パターンの補修モードによってその供給内容が切り替えられる。すなわち、配線パターンの補修部位が要補填部位であるときは、パターンの断線を補填する補填材料を含むリペア用ガスを供給し、配線パターンの補修部位が要切断部位であるときは、リペア用ガスを含まず、単に真空に吸引する。
【００４６】
図５は、配線パターン８の補修部位が要補填部位の場合におけるリペアの様子を説明する図である。図６は、配線パターン８の補修部位が要切断部位の場合におけるリペアの様子を説明する図である。
【００４７】
これらの図において、減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４は、補修材料を含むリペア用ガス源１１０と、真空源１１２とが並列に接続され、リペア用ガス源１１０にはその供給を制御する制御弁１１４が設けられる。制御弁１１４は、リペア用ガス源１１０からのガス圧等を連続的に可変できるものとしてもよく、または、開放と遮断との切り替えを行うものとしてもよい。真空源１１２の出力は、図示されていない真空制御装置により、任意の減圧、すなわち真空度に調整される。
【００４８】
リペア用ガス源１１０からのリペア用ガスは、配線パターン８の一部欠落を補修できる補填材料を含む。補填材料としては、集束イオンビーム４０のエネルギと協働して、粒子状等となり配線パターン８の欠落部分を補填できるものの中から選択される。このような補填材料としては、例えば、ＩＴＯ、金、アルミニウム、クロム、モリブデン等の成分を含むものが望ましく、リペア用ガスは、これらの微粒子を含むガス、あるいは集束イオンビーム４０のエネルギによって分解または結合してこれらの材料となるものを用いることができる。
【００４９】
図５に示される要補填部位の補修においては、制御弁１１４が開放又は所定の流量等に制御され、リペア用ガス源１１０からのリペア用ガスが、真空源１１２から調整された減圧とともに一緒になって、減圧ガス導入口８８に供給される。したがって、ビーム通路８６には、補填材料１２２を含むリペア用ガスが充満され、その一部は、局部的真空鏡筒８０の下部８４とガラス基板６の上面との隙間に漏れる。そして、リペア用ガスの補填材料１２２は、集束イオンビーム４０と協働し、集束イオンビーム４０の走査に従って、配線パターン８の欠落部分１２０に付着し、欠落部分を補填する。
【００５０】
集束イオンビーム４０による補填材料の付着を行うときの条件としては、集束イオンビーム４０のエネルギを数１０ｋｅＶ程度とし、ビーム通路８６の減圧、すなわち真空度は、１０-2Ｔｏｒｒから１０-4Ｔｏｒｒ程度が望ましい。上記構造の局部的真空鏡筒８０は、１０-5Ｔｏｒｒ（約１Ｐａ）程度まで真空度を上げることができるが、電子ビーム露光の場合に比較し、配線パターン８の補修に用いるビームスポット径の大きさ、精度をある程度緩和できる。
【００５１】
したがって、補修部位に要求される寸法精度が微細なもののときは、真空度を上げ、補修作業の速度をゆっくりとし、補修の寸法精度が厳しくないときは、真空度をより大気圧側にして、補修速度を向上させるようにしてもよい。これらの調整は、リペア制御部３０により制御弁１１４の動作を制御することで行うことができる。また、集束イオンビーム４０のビーム径やそのエネルギを制御することで、補修の寸法精度及び補修速度を調整することもできる。すなわち、補修部位に要求される寸法精度が微細なもののときは、集束イオンビーム４０のビームを絞り、補修の寸法精度が厳しくないときは、集束イオンビーム４０のビームを大きくし、そのエネルギを、リペア用ガスとの協働の下で付着速度が大きくなる条件に設定することができる。これらの調整は、リペア制御部３０により電子銃５４及び対物レンズ７２等の動作を制御することで行うことができる。
【００５２】
図６に示される要切断部位の補填においては、制御弁１１４が遮断され、リペア用ガス源１１０からのリペア用ガスは供給されず、減圧ガス導入口８８には真空度が調整された真空源１１２のみが接続される。したがって、ビーム通路８６は、所定の真空度で引かれて減圧状態となり、その一部は、局部的真空鏡筒８０の下部８４とガラス基板６の上面との隙間に漏れる。そして、集束イオンビーム４０の走査に従って、配線パターン８の短絡部分１２４が、集束イオンビーム４０のエネルギによって切断される。
【００５３】
集束イオンビーム４０による切断行うときの条件としては、集束イオンビーム４０のエネルギを１００ｋｅＶまたはそれ以上とし、ビーム通路８６の減圧、すなわち真空度は、１０-2Ｔｏｒｒから１０-4Ｔｏｒｒ程度が望ましい。集束イオンビーム４０のビーム径やそのエネルギを制御することで、補修の寸法精度及び補修速度を調整することができるのは、図５に関連して説明した内容と同様である。
【００５４】
このように、同じ検査リペア装置１０において、リペア用ガスの供給の制御、集束イオンビームの制御等を切り替えることで、配線パターンの要補填部位、要切断部位の双方のモードに対応することができる。
【００５５】
図７は、リペア用ガスの代わりに、補填材料を含むターゲット１３０を用いて、配線パターン８の要補填部位を補修する方法を示す図である。ここでは局部的真空鏡筒８１のビーム通路８６の内部に、ターゲット１３０が設けられ、集束イオンビーム４１は、配線パターン８に直接向かうのではなく、ターゲット１３０に衝突し、そのエネルギでターゲット１３０から補填材料１３２を飛び出させる役割を有する。飛び出した補填材料１３２は、集束イオンビーム４１のターゲット１３０上の走査に従って、配線パターン８の欠落部分１２０に付着し、欠落部分を補填する。なお、この構成で、要補填部位の補修モードと要切断部位の補修モードとを切り替えるには、集束イオンビーム４１のビーム方向をターゲット１３０に向けるか、直接配線パターン８に向けるかの切り替えで行うことができる。
【００５６】
ターゲット１３０は、配線パターン８の一部欠落を補修できる補填材料を含む。補填材料としては、配線パターン８の欠落部分を補填できるものの中から選択される。このような補填材料としては、例えば、ＩＴＯ、金、アルミニウム、クロム、モリブデン等の成分を含むものが望ましい。一般的には、スパッタ用電極と知られるものの中で配線パターン８の構成材料に近いものを選択して使用することができる。
【００５７】
上記構成の検査リペア装置１０の動作を、図８のフローチャートを用いて以下に説明する。最初に検査リペア装置１０を始動させる。この始動には、装置制御部２６の初期化、ＸＹテーブル１４の初期化、検査器１８の初期化、リペア機構部２０の電子銃５４等の初期化等が含まれる。そして、装置制御部２６において、所定の検査リペアプログラムが起動される。検査リペアプログラムの内容は、装置制御部２６上で、図８の手順を実行させるものである。
【００５８】
初期化等が完了すると、ＸＹテーブル１４の上に検査対象物の配線パターン８付きのガラス基板６を乗せ、プローブ１６との相対的な位置合わせを行う。そして、装置制御部２６の制御により、所定の検査プログラムを実行して、ＸＹテーブル１４及びプローブ１６を移動させることで、各配線パターン８の検査を行う（Ｓ１０）。検査においては、配線パターン８の低効率等の電気的特性とともに、配線パターン８のオープン・ショートの検査等が行われ、それらに異常値が検出されるか否かより、配線パターン８の欠陥の有無、すなわち、配線パターン８が補修要か否かが判断される（Ｓ１２）。
【００５９】
補修要と判断されると、その補修部位の位置が検出される（Ｓ１４）。すなわち、検出された配線パターン８における補修部位の位置が、ＸＹテーブル１４の位置データに関連付けて検出される。具体的には、ＸＹテーブル１４の位置データは、駆動部２４の制御信号から割り出され、プローバ制御部３４に戻され、検査制御部３２に渡されて、検査器１８のデータと検査位置との対応がつけられる。
【００６０】
そして、ＸＹテーブル１４は、補修部位がちょうどリペア機構部２０の集束イオンビーム４０の照射位置となるように移動する（Ｓ１６）。上記のように、プローブ１６とリペア機構部２０との相対位置関係は予め精密に設定され、あるいは定期的に較正され、そのデータは、プローバ制御部３４等に渡される。したがって、Ｓ１４で検出された検査工程の補修部位の位置を始発位置とし、ここからこの相対位置関係に相当する移動量だけＸＹテーブル１４を移動させることで、補修部位がちょうどリペア機構部２０における集束イオンビーム４０の照射位置の真下に移動する。
【００６１】
そして、要補修部位の内容が要切断部位か否かが判断される（Ｓ１８）。実際には、Ｓ１０又はＳ１２において、検査データからこの判断をなすことができるので、その判断を単にリペア制御部３０に渡すだけでよい。要切断部位であると判断されると、Ｓ２０，Ｓ２２の工程に進み、要切断部位であるとは判断されないときは、Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２８の工程に進む。
【００６２】
要切断部位であると判断されると、リペア機構部２０の動作条件が切断条件に設定される（Ｓ２０）。具体的には、図６に関連して説明したように、例えば電子銃５４の条件が１００ｋｅＶ等に設定され、減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４の制御弁１１４が遮断され、ビーム通路８６が所定の減圧、すなわち真空度に引かれる。そして、切断が行われる（Ｓ２２）。具体的には、切断条件の下で、集束イオンビーム４０が配線パターン８の短絡部分１２４上を走査し、そのエネルギで短絡部分１２４を切断する。
【００６３】
要切断部位にあると判断されないときは、念のため要補填部位か否かが判断される（Ｓ２４）。要補填部位であると判断されると、リペア機構部２０の動作条件が補填条件に設定される（Ｓ２６）。具体的には、図５に関連して説明したように、例えば電子銃５４の条件が数１０ｋｅＶ等に設定され、減圧ガス供給部（ＧＡＳ）１０４の制御弁１１４が調整されて、ビーム通路８６が所定の減圧、すなわち真空度の下で、補填材料１２２を含むリペア用ガスで満たされる。そして、補填が行われる（Ｓ２８）。具体的には、切断条件の下で、集束イオンビーム４０が配線パターン８の欠落部分１２０上を走査し、集束イオンビーム４０とリペア用ガスとの協働により、欠落部分１２０に補填材料を付着させ補填する。
【００６４】
Ｓ２２又はＳ２８の工程が終わると、Ｓ１２において補修要と判断されない場合、Ｓ２４において要補填部位と判断されない場合を含み、全部の配線パターン８について検査・リペアが終了したか否かが判断される（Ｓ３０）。全部の検査が終了したと判断されないときはＸＹテーブル１４をまだ検査が行われていない配線パターン８のところに移動させ（Ｓ３２）、Ｓ１０以下の工程が繰り返される。全部の検査終了となると、このルーチンが完了し、例えば、次のガラス基板６の検査等に移る。
【００６５】
このように、集束イオンビーム装置に局部的真空鏡筒を組み合わせ、同じステージ上に検査対象物を保持したまま、検査部とリペア部とを連携させて位置移動させることで、大掛かりな真空装置を要することなく、大型基板であっても微細なパターンの補修が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る実施の形態における検査リペア装置の構成図である。
【図２】配線パターンの欠陥の典型的な２つの場合を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、検査とリペアとの間の位置関係を説明する図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、リペア機構部と、ＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロックと、リペア制御部の接続関係と、それらの内部構成を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、配線パターンの要補填部位をリペアする様子を説明する図である。
【図６】本発明に係る実施の形態において、配線パターンの要切断部位をリペアする様子を説明する図である。
【図７】他の実施の形態で、配線材料の要補填部位を補修する方法を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態における検査リペア装置の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
６  ガラス基板、８，９  配線パターン、１０  検査リペア装置、１２  基台、１４  ＸＹテーブル、１６  プローブ、１８  検査器、２０  リペア機構部、２２  ＩＢ・ＶＡＣ・ＧＡＳ・ＣＯＭＰのブロック、２４  駆動部、２６  装置制御部、３０  リペア制御部、３２  検査制御部、３４  プローバ制御部、４０，４１  集束イオンビーム、５０  集束イオンビーム鏡筒、５２  排気口、５４  電子銃、５６  引出し電極、５８  コンデンサレンズ、６０  対物アパーチャ、６２  中間レンズ、６４  プローブ電流検出器、６６  ブランキング偏向器対、６８  ビームブランキングアパーチャ、７０  走査コイル、７２  対物レンズ、８０，８１  局部的真空鏡筒、８２  上部、８４  下部、８６  ビーム通路、８８  減圧ガス導入口、９０  多孔質フィルタ、９１  噴出開口、９２  加圧気体供給口、９３  真空開口、９４，９６  真空供給口、１１０  リペア用ガス源、１１２  真空源、１１４  制御弁、１２０  欠落部分、１２２，１３２  補填材料、１２４  短絡部分、１３０  ターゲット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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